[发明专利]深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试方法及装置

说明书

本发明适用于隧道构建技术领域，提供了一种深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试方法、装置、终端及计算机可读存储介质。其中，所述方法包括：获取复合式衬砌隧道的围岩的第一参数，第一参数包括围岩重度、围岩级别、隧道宽度；根据第一参数确定复合式衬砌的等压荷载；获取复合式衬砌隧道的第二参数，第二参数包括初期支护和二次衬砌的弹性模和泊松比；基于等压荷载与第二参数计算初期支护和二次衬砌之间的相互作用力；获取复合式衬砌隧道的第三参数，第三参数包括初期支护和二次衬砌的内外半径；基于等压荷载、相互作用力和第三参数获得复合式衬砌隧道的力学响应结果。本发明通过获得的力学响应结果实现了对复合式衬砌隧道的力学综合分析。

技术领域

本发明属于隧道构建技术领域，尤其涉及一种深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试方法、装置、终端及计算机可读存储介质。

背景技术

在围岩压力作用下，复合式衬砌隧道初期支护和二次衬砌各自所承担的荷载及产生的应力和变形，对安全经济的隧道设计具有重要的指导作用。目前，在对复合式衬砌荷载分担比例的研究中，往往采用理论的方法，只研究了等压荷载作用下，深埋圆形复合式衬砌隧道初期支护和二次衬砌之间的接触应力，或采用数值方法给出了初期支护和二次衬砌的轴力和弯矩。

然而，由于数学和物理力学上存在的困难，对隧道安全起控制作用的初期支护和二次衬砌综合的物理力学响应并未有深入研究。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试方法、装置、终端及计算机可读存储介质，以解决现有技术中对等压荷载作用下深埋圆形复合式衬砌隧道的初期支护和二次衬砌综合的物理力学响应研究不足的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试方法，包括：

获取所述复合式衬砌隧道的围岩的第一参数，其中，所述第一参数包括围岩重度、围岩级别、隧道宽度；

根据所述第一参数确定所述复合式衬砌的等压荷载；

获取所述复合式衬砌隧道的第二参数，其中，所述第二参数包括第一弹性模量、第二弹性模量、第一泊松比和第二泊松比，所述第一弹性模量表示所述复合式衬砌隧道的初期支护的弹性模量，所述第一泊松比表示所述复合式衬砌隧道的初期支护的泊松比，所述第二弹性模量表示所述复合式衬砌隧道的二次衬砌的弹性模量，所述第二泊松比表示所述复合式衬砌隧道的二次衬砌的泊松比；

基于所述等压荷载与所述第二参数计算所述初期支护和所述二次衬砌之间的相互作用力；

获取所述复合式衬砌隧道的第三参数，其中，所述第三参数包括所述初期支护的内外半径、所述二次衬砌的内外半径以及所述初期支护对应极坐标下的半径、所述二次衬砌对应极坐标下的半径；

基于所述等压荷载、所述相互作用力和所述第三参数获得所述复合式衬砌隧道的力学响应结果。

本发明实施例的第二方面提供了一种深埋等压圆形复合式衬砌隧道力学响应的测试装置，包括：

第一获取单元，用于获取所述复合式衬砌隧道的围岩的第一参数，其中，所述第一参数包括围岩重度、围岩级别、隧道宽度；

确定单元，用于根据所述第一参数确定所述复合式衬砌的等压荷载；

第二获取单元，用于获取所述复合式衬砌隧道的第二参数，其中，所述第二参数包括第一弹性模量、第二弹性模量、第一泊松比和第二泊松比，所述第一弹性模量表示所述复合式衬砌隧道的初期支护的弹性模量，所述第一泊松比表示所述复合式衬砌隧道的初期支护的泊松比，所述第二弹性模量表示所述复合式衬砌隧道的二次衬砌的弹性模量，所述第二泊松比表示所述复合式衬砌隧道的二次衬砌的泊松比；

计算单元，用于基于所述等压荷载与所述第二参数计算所述初期支护和所述二次衬砌之间的相互作用力；